CN102396138B - 电机-磁通 - Google Patents

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Abstract

一种电机(10；100)，包括具有永磁体(24)的转子(14)和具有线圈(22)的定子(12)，线圈缠绕在定子线棒(16)上以穿过限定在转子与定子之间的气隙(26a、26b)与磁体相互作用。转子具有在线棒的两端各布置一个的两个级(14a、14b)。线棒在每根线棒的每端具有极靴(18a、8)，极靴将通过线棒的磁通与每个级上的所述磁体相联接。面对转子的相同级的相邻极靴之间具有高磁阻极靴间隙(27)；转子每个级上的相邻磁体之间具有高磁阻磁体间隙(25)；并且极靴和磁体间隙(25、27)相对于彼此形成角度以便随着转子的旋转它们能够逐步接合。替换地，面对每个级的极靴位于连接的极靴形成的环中，这样使得磁体经历连续磁阻，该连续磁阻作为转子位置的函数至少90％地恒定的。线棒(16)和极靴(18)互相独立形成并且每个线棒和极靴的至少一部分通过模制软铁颗粒形成，以使得颗粒具有布置为横切磁阻平面的短尺寸。装配线棒和极靴，使得线棒的磁阻平面平行于线棒的纵向轴线(16a)并且极靴的所述磁阻平面横切所述纵向轴线。

Description

电机-磁通
本发明涉及包括定子和被旋转支承以在定子中旋转的转子的永磁电机。定子设置有缠绕上的线圈，且转子设置有穿过定子与转子之间的气隙与线圈配合操作的永磁体。电机可以是电动机或发电机，且在众多实施方式中为轴向磁通电机。本发明特别它涉及无轭铁分段电枢机，下文称为“Y型机”。
背景技术
Woolmer和McCulloch[1]说明了Y型机的布局，讨论了定子内的还原铁能提高转矩密度这一优势。该Y型机包括一系列缠绕在线棒周围的线圈，所述线圈围绕定子沿周向间隔设置，理想的为轴向设置(即，平行于转子的旋转轴线)。转子具有两个级，两个极包括设置有面对定子的每个线圈的两端的永磁体的盘。两级的操作磁路均为：经过第一线圈进入转子的第一级上的第一磁体；穿过转子的背铁到达第一级上的相邻第二磁体；经过定子的与第一线圈相邻的第二线圈；进入转子的第二级上的与第一级上第二磁体对准的第一磁体；穿过第二级的背铁到达第二级上的与第一级上的第一磁体对准的第二磁体；以及经过第一线圈完成回路。
电机面临的一个问题通常是提供足够的冷却。这是具有高转矩密度的Y型机的一个特定问题，高转矩下在线圈中产生大量热量，并且这些热量经常是可采用的转矩的限制因素，至少对于较长时间是如此。
电机面临的另一个问题通常是由嵌齿(cogging)引起的转矩波动。这对Y型机来讲又是一个特定问题，因为离散线圈不重叠并且事实上依靠磁分离，不仅依靠定子上的相邻线圈之间的磁分离，而且依靠转子上的相邻磁体之间的磁分离。显然通过在转子上设置不同数量的永磁体并相对地在定子上提供不同数量的线圈，可一定程度上减轻该问题，但是因为磁体由于相邻磁体之间的“嵌齿”与相邻线圈之间的对应“嵌齿”啮合而相互对准，所以不可避免地会产生转矩脉动。
线圈与永磁体之间的磁性连接取决于通过线圈产生的(在发电机的情况下由磁体产生或电动机的情况下由线圈本身产生)强磁场，并且磁路中的磁导率应该尽可能地低，以允许最大磁通密度通过线圈。为此，提供了高磁导率的铁芯或线棒，线圈缠绕在所述铁芯或线棒周围。然而，优选地，线棒是层压的，或者将其布置为降低线棒内涡流的发生。另外，优选地，线棒设置有极靴，以在气隙中散布磁通并降低气隙的磁通密度-该气隙具有高磁阻，并且扩大其区域来降低该磁阻，这表示可以用较少的永磁体材料。期望的是将这类材料的量降低到最小值。
WO-A-2006/066740披露了一种Y型机，其包括具有内部安装定子线圈的圆柱形套筒的壳体，该套筒是中空的，冷却介质由此流通。然而，线圈嵌入在导热材料中以将热量带到定子壳体。转子可旋转地旋转支承在壳体中。定子线棒呈现为层压状，如也披露了Y型机的GB-A-2379093和WO-A-03/094327中所述的那样。
US-A-6720688披露了一种Y型机，其中转子用作叶片泵以使流体在由定子壳体限定的腔室内循环，支撑在壳体内的轴承上并承载转子的转子轴延伸穿过定子壳体。流体冷却定子线圈。US-A-2005/0035676披露了另一种Y型机，其特别适用于车轮的无齿轮驱动。
US-A-2007/0046124披露了一种Y型机，其中转子具有两排沿周向排列的永磁体和铁磁性极片的交替区段。
发明内容
根据本发明的第一方面提供了一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁铁磁性相互作用，其中转子具有各自布置在线棒两端的两个级，并且其中线棒具有在每个线棒的每端处的极靴，所述极靴将通过线棒的磁通与每个级上所述磁体相联接，并且其中面对转子的相同级的相邻极靴之间具有高磁阻极靴间隙，并且转子的每个级上的相邻磁体之间具有高磁阻磁体间隙，其中极靴和磁体间隙相对于彼此对准，以使得转子旋转时它们逐步接合，并且其中每个线圈的一侧上的面对所述两个级中的第一级的极靴相对于相应线圈的另一侧上的面对所述两个级中的第二级的极靴偏斜。
承载极靴的线棒的两端的相邻极靴之间的所述极靴间隙可以穿过在转子相对于定子的相同旋转位置处的磁体间隙。即，从电机的轴向方向看，线棒的两端处的极靴间隙限定X形，使得当穿过磁体间隙时两端的极靴间隙组合扫过的区域与其中之一单独扫过的区域相同。然而，不需要用这种方式，极靴间隙更能够限定V形，由此，两端的极靴间隙组合扫过的区域是每个极靴间隙单独扫过的区域的2倍。
在后一种情况中，虽然给定线棒上的线圈和转子级上的磁体对是对准的，但是一端处的线圈在接合另一磁体之前先开始接合磁体对的第一磁体。优选地，这种偏斜使得每个线棒的每端的高磁阻间隙的磁通方向不对准。
优选地，当从相对于转子的旋转轴线的轴向方向上看去，所述极靴是四边的，内侧边和外侧边为中心在所述旋转轴线上的的圆的弧或切线，并且所述其他侧边为极靴的前缘和后缘，其中所述前缘和后缘为所述圆的其中一个的弦，该圆的与每个弦以及该圆相交的每个半径与各个弦形成相同的角度。
根据本发明的第二方面提供了包括转子和定子的轴向磁通电机，其中转子具有旋转轴线以及具有围绕所述轴线在转子的第一和第二级上沿周向间隔设置的永磁体，并且定子设置于所述级之间并且具有围绕所述轴线设置的多个线圈，每个线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体磁性相互作用，其中每个线棒在线棒每端具有极靴，所述极靴将通过线棒的磁通与每个级上的所述磁体相联接，并且其中，面对每个级的极靴是一圈连接的极靴，以使得磁体经历连续磁阻，该连续磁阻根据转子位置而至少90％地恒定。
90％是某种任意限制，表明很可能仍存在一些剩余的磁阻变化，但只是少量的。优选地，连接极靴的所述圈在两个整体环形部件上，一个环形部件包括定子的一些或所有线棒、这些线棒的一些部分或所有部分，且另一个环形部件包括定子的任何余下的线棒，或这些线棒的部分，在环形部件连接到一起以完成所述定子的构造之前，将所述线圈设置在线棒上。
事实上，所述环形部件可以(优选地)为在模具中从软铁颗粒压制以形成软铁复合物。替换地，每个所述环形部件可以由层压环形成，所述层压环上已经切割出限定所述线棒的插槽。当然，该层压环的卷绕是围绕转子旋转轴线的。
在任何情况下，优选地，环形部件是相同的。它们可以包括有助于所述环形部件的连接的界面。所述界面可以包括立柱和插座，其中，一个部件的每个线棒上的立柱与另一部件上的相面对线棒的插座接合。因此，在环形部件相同的情况下，它们可以配合以连接在一起，并且将界面布置成使得可完成这一配合。
优选地，在每个部件的每个极靴之间设置高磁阻间隙，所述间隙包括每个极靴之间连接的减薄。这些间隙防止线圈的磁短路，但是它们必然会在很小程度上损害平稳的、无嵌齿的运行，从而折中方法是必要的。
根据本发明的第三方面，提供了一种电机，其包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子线棒上用于穿过限定在定子线棒之间的气隙与磁体相互作用，其中线棒具有将通过线棒的磁通和所述磁体相联接的极靴，且其中线棒和极靴互相独立形成，每个线棒和极靴的至少一部分通过软铁颗粒模制而成，因此颗粒具有布置为横切磁阻平面的短尺寸，并且装配极靴和线棒，使得线棒的所述磁阻平面平行于线棒的纵向轴线，并且极靴的所述磁阻平面横切所述纵向轴线。
横切所述磁阻平面的颗粒的短尺寸的对准使得每个磁阻平面具有最小磁阻。优选地，至少线棒的所述颗粒具有单一纵向尺寸，并且所述颗粒也是对准的，以使它们的纵向尺寸平行于所述磁阻平面中的磁阻方向，线棒的所述磁阻方向平行于线棒的所述纵向轴线。如果极靴的颗粒具有单一纵向尺寸，优选地，当将线棒和极靴进行装配时，所述磁阻方向相对于所述纵向轴线为径向的。
所述软铁颗粒的所述模制可以通过在横切所述磁阻平面的方向上压轧圆形软铁颗粒来进行，从而，将颗粒展平以形成所述短尺寸。替换地，所述模制可以是对已经展平的颗粒进行，或者是对拉长的颗粒进行。在模制前可以应用磁场使拉长颗粒对准。模制包括成形。
优选地，转子具有布置在线棒的两端各布置一个的两个级，以及将极靴设置在每个线棒的每端。优选地，该电机是轴向磁通电机，并且将线棒布置为平行于转子旋转轴线。
线棒可以包括铁磁材料的轧制板，轧制板的卷的轴线布置为平行于所述纵向轴线。优选地，轧制板本身在生产中沿着平行于其在线棒上卷绕的方向轧制，由此，材料的晶粒自身定向在最终的磁通方向上，即，平行于所述纵向轴线。所述卷可以围绕成形的软铁压制颗粒芯部设置，由此，线棒的垂直于所述纵向轴线的横截面基本上呈梯形。替换地，所述卷可以是压轧软铁颗粒的成形环状物的芯部，由此，线棒的垂直于所述纵向轴线的横截面基本上呈梯形。
根据本发明的第四方面，提供了包括转子和定子的轴向磁通电机，其中转子具有旋转轴线且具有围绕所述轴线在转子的第一和第二级上沿周向间隔布置的永磁体，以及定子设置在所述级之间并且具有围绕所述轴线设置的多个线圈，每个线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体磁性相互作用，其中每个转子级包括其上设置有永磁体环形物的非铁磁性承载件，永磁体的磁极性基本上平行于所述旋转轴线并且在相邻磁体之间为交替的，相邻磁体通过设置在远离定子的磁体的背面上的铁磁连接件联接，每个连接件在其与每个磁体的所述背面的中间区域相连处具有相对较低的磁化率，并且在其连接于相邻磁体之间处具有相对较高的磁化率。
优选地，所述连接件具有径向侧边缘、在邻接所述磁体的所述边缘之间的平面、以及从所述边缘升起并远离所述平面并到达中央脊的侧面(flank)。所述脊可以是平直的和三角形的或梯形的并且邻接所述非铁磁承载件。所述连接件在轴向视图中可以是圆的截头扇区。螺栓可以通过所述连接件将磁体连接到所述承载件。
根据本发明的第五方面，提供了包括转子和定子的轴向磁通电机，其中转子具有旋转轴线且具有围绕所述轴线在转子的第一和第二级上沿周向间隔布置的永磁体，以及定子设置在所述级之间并且具有围绕所述轴线设置的多个线圈，每个线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子和定子之间的气隙与磁体磁性相互作用，其中每个转子级包括其上设置有永磁体的环形物的非铁磁承载件，永磁体的磁极性基本上相对于所述旋转轴线沿周向布置并且在相邻磁体之间是交替的，相邻磁体被铁磁连接件分开，其中所述连接件限定相对于定子线圈的交替磁极。
所述连接件是通过将软磁复合材料压制成期望形状而制成的。
在一实施方式中，电机包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子线棒上以穿过限定在转子与定子之间的气隙与磁体相互作用，其中线棒和其上的线圈由定子壳体包围，该定子壳体在气隙之间延伸并限定包含有用于冷却线圈的冷却介质的腔室。
优选地，该电机是轴向磁通电机，所述线棒围绕转子的旋转轴线沿周向间隔设置，并且优选地，平行于所述旋转轴线，转子包括两个机，每个级均具有与线棒的每端相互作用的永磁体。
所述定子壳体可以包括两个环形板以及两个圆柱形壁，环形板包括凹槽以将线棒定位在腔室内。
优选地，定子壳体材料为非磁性并且为非传导性的。然而，在环形板和圆柱形壁分离的情况下，所述圆柱形壁优选地为铝的并且所述环形板为塑料材料的。替换地，所述环形板可以与所述圆柱形壁形成为一体，在这种情况下圆柱形壁围绕其圆周划分开并沿着内圆周接缝和外圆周接缝连接到一起。该划分可以在中央限定两个蛤壳。蛤壳可以是基本相同的，可能为“镜”像的，以使得它们互相配合，并有助于在划分区的接合处周围的接缝焊接。在这种情况下，蛤壳可以是塑料模制件。
优选地，所述环形板在线棒的端部处变薄以使线棒和转子上的磁体之间的间隙最小化。优选地，所述圆柱形壁为内壁和外壁，所述外壁具有用以安装电机的装置，且所述内壁包括用以安装用于转子的轴承的装置。
优选地，转子级均包括环形盘，其外缘安装所述永磁，其内缘连接到一起来包围所述轴承。转子级呈盘状以增加其在径向平面(即，垂直于转子的旋转轴线，并且优选地，还垂直于定子线棒的平面)内的刚性。
优选地，定子壳体将磁体与所述线圈中产生的热量隔离。优选地，所述定子壳体包括用于供应和排放所述冷却介质的端口。冷却流体可以通过电机底部附近的入口被泵送经过电机，并从顶部附近的出口排出。流体可以围绕线圈的外半径和内半径流动，一些流体还在线圈之间流动。优选地，由于设置在线圈和定子壳体间的阻挡物的原因，冷却流体在外半径与内半径之间来回多次流动，由此流体被限制在线圈之间。在线圈之间可以有两次与八次之间的流体流动转向。替换地，冷却流体可以分开，一些流体从入口围绕线圈的内径流动，其余的流体在外径处反方向流动，一些流体还在线圈之间流动。优选地，腔室内衬有漆或树脂涂层，所述漆或树脂涂层电隔离腔室及其内容物，以免于与冷却介质直接接触。
事实上，本发明提供了构造上述电机的方法，包括以下步骤：装配电机；用液体树脂或漆填充腔室以润湿腔室的所有内表面且包括其内容物在内；去除树脂而在腔室的内表面上留下树脂涂层；以及固化树脂以在所述内表面上形成电绝缘层。
根据本发明其他方面，提供了包括前述一些或所有方面(其中它们并不互相排斥)的电机，这些组合对技术人员来说是明显的。然而以下具体实施方式说明可能包括或不包括上述不同方面，这被理解为并不重要。
附图说明
以下将参考附图进一步说明本发明实施方式，附图中：
图1是本发明主要(但不是专门)涉及的无轭铁分段电枢机的示意性侧视图；
图2是图1布置的透视图；
图3是根据本发明一方面的电机的定子壳体和定子的透视分解图；
图4是根据本发明一方面的定子的透视分解图；
图5a、图5b和图5c分别是根据本发明一方面的定子的端视图、图5a中的线B-B上的截面图以及定子的透视图；
图6a、图6b、图6c和图6d分别为根据本发明一方面的定子线棒和极靴的分解透视图、根据本发明该方面的线棒另一实施方式的端视图、根据本发明该方面的线棒再一实施方式的端视图、以及复合定子线棒和所产生的磁通路径的透视图；
图7、图8和图9分别是根据本发明一方面的电机的切割透视图、剖面图以及横截面图(后两个视图均在图7的切割平面内)；
图10和图11a分别为图9中的线10-10上的截面图以及线11-11上的剖面图；
图11b是对应于图11a的示意图，但具有不同的冷却剂流动布置；
图12和图13分别为图9中箭头XII和XIII方向上的侧视图和端视图；
图14a、图14b和图14c分别为根据本发明另一方面的转子的磁性部分的透视图、图14a中的插图B的放大视图、以及连接到非磁性基座的磁性部分的示意性侧视图；以及
图15a和图15b为根据本发明再一方面的转子的磁性部分的透视图，以及连接到非磁性基座的磁性部分的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了无轭铁分段电枢机10。电机10包括定子12和两个转子14a、14b。定子12是绕转子14a、14b的旋转轴线20沿周向间隔开的分离定子线棒16的集合。每个线棒16具有其自身的轴线16a，所述轴线设置为平行于旋转轴线20。然而，这并非绝对必要的。在轴向磁通电机中，轴线16a实际上平行于旋转轴线20。然而，轴线16a可以任何角度设置，甚至可相对于旋转轴线20呈径向地设置。以下讨论关于轴向磁通电机，但不应理解为具有任何意义上的限制性，并且只要情况允许，本发明等同地适用于定子线棒16的其他倾角。
每个定子线棒的每端都设置有用于物理地限制线圈叠层22的极靴18a、18b，该线圈叠层22优选为方形截面(或可能为矩形截面)的绝缘导线，以实现高填充因数。线圈22连接到电路(未显示)，该电路(在电动机的情况下)激励线圈，以使得由线圈中流过的电流产生的合成磁场的磁极在相邻定子线圈22中是相反的。
两个转子14a、14b承载互相面对的永磁体24a、24b，定子线圈22位于所述永磁体之间。实际上，在轴向磁通电机中，转子和其磁体是径向设置的，但是在定子线棒倾斜时，它们随后也发生倾斜。两个气隙26a、26b设置在各个极靴和磁体对18a/24a、18b/24b之间。具有围绕旋转轴线20间隔设置的偶数个线圈和磁体，优选地，线圈和磁体数量不同，以使每个线圈不会全部同时在转子相对于定子的相同旋转位置处与对应的磁体对配准。这有助于减少嵌齿效应。
在电动机(其为本发明主要涉及的)中，将上述电路布置为激励线圈22，以使其极性交替，用于使线圈在不同时间与不同磁体对对准，从而使转矩施加在转子与定子之间。通常将转子14a、14b连接在一起(例如，通过轴连接，未示出)，并且使其一起围绕轴线20相对于定子12旋转，定子一般是固定的(例如，固定在壳体中，未示出)。图1示出了这种布置带来的一个优势，其中磁路30是由两个相邻的定子线棒16和两个磁体对24a、24b提供的。因此，定子12不需要轭铁，但是背铁32a、32b对于每个转子是需要的，以便联接每个磁体24a、24b的背离各个线圈22的背面之间的磁通。
因此，在电动机的情况下，通过对线圈22的适当激励，可以促使转子14绕着轴线20旋转。当然，在发电机的情况下，根据转子14a、14b旋转时在定子线棒16中引起的变化磁通，转子14a、14b的旋转可在定子线圈12中引起电流。
然而，在任一种情况中，线圈22中都会产生热量并且电机效率会降低，并且如果该热量未清除，则电机的性能会受到限制。因此，本发明提出将定子线圈16包围在延伸通过气隙26a、26b并被供以冷却介质的壳体中。
参见图3，其示出了根据本发明第一方面的定子12a，其中定子线圈位于塑料材料蛤壳42a、42b之间。这些蛤壳具有外圆柱形壁44、内圆柱形壁46、以及径向设置的环形壁48。环形壁48包括内凹部50，以接收定子线棒16的极靴18a、18b，并用来在定子12a的两个蛤壳壳体装配在一起时定位定子线圈组件16、22、18a、18b。定子壳体42a、42b在内侧限定了线圈22的空间52并且还在54处在外侧限定围绕线圈22外侧的空间。另外，在线圈之间具有空间56。虽然图3中未示出，但是当装配时，定子壳体42a、42b设置端口，所述端口允许将冷却介质(优选为不导电的液体)泵送到空间52、54、56中，以围绕线圈循环并冷却线圈。实际上，优选地，由于壳体由诸如[聚碳酸酯]的塑料材料或其他低导热材料制成，因此由线圈产生并传导至极靴18a、18b中的热量保留在壳体内，并且不会传输到特别容易受到热影响的磁体24a、24b。用于蛤壳42a、42b的材料的选择从某种程度上取决于设计工作温度，如果该温度低，则许多材料均适用，但是如果该温度高，则诸如玻璃纤维增强塑料的耐热材料是理想的。下文参考图7至图13进一步说明了本发明的冷却布置。
优选的布置涉及上述电机构造，然后，当完成时，用可置位的液体树脂或漆填充空间52、54、56(包括线圈22)，所述液态树脂或漆润湿这些空间的所有内表面。一旦树脂有机会渗透每个空间，则它随即就被从电机中排出，只在空间52、54、56限定的腔室内留下涂覆有树脂的表面。在排出之前，可以将腔室抽空，以使液体漆渗透到小的空间，尤其是渗透到线圈22的导线之间。当消除真空后，大气压力的恢复促使漆进入任何余下的未被占据的空间。实际上，漆优选地为低粘性的，以使其能够容易地渗透到狭小空间。在排出后，树脂固化(或被固化)以形成将空间52、54、56与线圈22隔离的电绝缘层。通过这种方式，水可以用作冷却介质。本领域技术人员熟知合适的漆。
再参见图1和图2，即使没有相同数量的磁体24a、24b和线圈22，该布置的内在问题在于相邻磁体之间的高磁阻气隙25经过定子线圈极靴18a、18b之间的对应气隙27时发生的嵌齿效应。
众所周知，电机的线圈铁芯通常是由钢叠片制成的。钢是优良的磁场导体。因此它可提供低磁阻路径且具有低磁滞损失。然而，铁磁材料的问题在于它们通常还是电导体。因此，通过电导体的变化磁通会产生涡流电流。通过采用由绝缘体分隔开的叠片使涡流电流最小化，其中使绝缘体平行于期望的磁通方向，以使得横向电流最小化。然而，一种新技术已经取得了一些成功，它采用涂有绝缘物并模制成期望形状的软铁颗粒(软磁复合物-SMC)，所述软铁颗粒通过树脂绝缘物粘合在一起。采用高压压实工艺将组成部分模制成复杂形状，能够产生具有极佳形状因数的三维磁通图案，并使得能采用高填充因数绕组，其直接缠绕在SMC齿上。
参见图4，它示出了根据本发明第二方面的定子12b。这尤其适合于低成本布置定子布置。该定子具有由两个(优选为相同的)部件75a、75b形成的整体式定子线棒16’。每个部件为具有直立线棒部分78的环状物76。线棒部分可以具有在面对的界面81上的交替的立柱80和凹部82，这样，当定向为互相面对时，两个相同的部件75a、75b可以配合在一起，其中立柱80进入其他部件的凹部82中。两个部件可以粘合在一起。然而，在装配前，预先缠绕的线圈22(在图4中示意性地以实心环示出)定位在一个部件75a、75b的线棒部分78上，从而当部件75a、75b和线圈22连接在一起时，其完成了定子12b磁性部分的组件。
图4所示布置的优势在于：定子每侧上的面对环状物76的磁体永远不会存在有在相邻定子线圈22之间的气隙。因此，上述固有的嵌齿问题可以消除或至少可以减轻-磁体经历连续的磁阻，该磁阻作为转子位置的函数几乎是恒定的。然而，相邻线圈之间的磁性连接将受到阻碍，从而使得电路磁通路径短路并且降低了电动机的效率。因此，环状物76在每个线棒部分78之间的84处变薄，从而降低了磁性短路的几率。然而，通过在每个定子线圈之间提供高磁阻间隙84，会减轻整个金属面76的抗嵌齿效应。因此，电动机平稳运行与其效率之间可以达到平衡。然而，存在在一最佳位置，在此位置处，嵌齿效应最小化到基本不会严重损坏电动机效率的程度。本实施方式的优势在于其潜在的低制造成本。
有利的是，部件75a、75b是由SMC材料构造，每个部件在单个模具中压制。然而，部件的简单形状还允许它们能够通过缠绕叠片(具有在旋转轴线20上的缠绕轴线)的单个环状物制造而成，其中用剪钳在相邻线棒部分78之间切割出插槽83。最后，可以采用参考图2和图3的上述布置来实现本发明的优点，其中极靴18和线棒16不是构造成单个环状物，而是各自独立构造。在这种情况下，极靴的大小构造为使得它们设置在电动机上时互相接触，从而减少了嵌齿效应。
在图5a和图5b中示出的定子12c的替代布置也减少了嵌齿效应，但不影响电机效率。此处，每个定子线棒16设置有其自身的极靴18，从而使它们之间具有由此产生的气隙27a。通常，这会引起上述嵌齿效应。然而，在此处，气隙27a相对于径向方向以角度α1倾斜，极靴的至少一侧18j以该角度倾斜，所讨论的半径穿过极靴的底角18g。极靴的另一侧18h以不同于α1的角度α2倾斜，差异取决于气隙27a的宽度。尽管如此，α1和α2的平均值在1°与45°之间，适宜地，对于所示数量的磁极片，为约10°。将角度选取为使嵌齿转矩最小化，使得在不为任何具体电机带来过分负担的情况下技术人员能够确定该嵌齿转矩。如上述实施方式所示，定子线棒16为梯形，带有圆角，且线圈22同样也为梯形，其由围绕线棒16形成的芯成形。它们相对于旋转轴线20对称设置。这表示在对角18d、18f处，线圈22延伸超出极靴18的末端。然而，至少在外缘18e处，极靴与相邻极靴的线圈22有小程度的重叠。尾角18g至少与其自身的定子线棒16的线圈22重叠。
图5中右边以虚线示出气隙27′a，其位于定子12c的相对侧、其极靴的底角18′g完全可见。因此，可以看见，两个气隙27a、27′a沿着轴向方向只在小的菱形区域27b内重叠。假设转子上的磁体之间的高磁阻气隙25为径向的，则极靴倾斜的效果为：与两个间隙都为径向的情况相比，从特定定子线圈的角度来看，从一个磁体到另一磁体的过渡会延展经过转子相对于定子旋转的一圈的较宽弧度。
当然，倾斜磁气隙25同样可行并且能取得相同的效果。即，极靴气隙27可以为径向的(如上述参考图1至图3的实施方式中所描述的那样)，其中磁体间隙相对于每个转子14a、14b相对地倾斜。然而，磁体布置设置为这种特殊形状成本昂贵，并且不在本发明的范围内。定子极靴优选为容易成形的压制部件，并且它们可以设计为仅仅在定子线圈线棒的每端转动的单一部件以提供相反方向的倾斜。然而，可以布置定子极靴和转子磁体二者的倾斜的组合。在任何情况下，期望的是，过渡弧度(以角度β示出，为两极靴气隙27a、27′a圆周界限之间相对界定的角度)等于约α1和α2的总和的一半。当然，需要达到一个平衡，因为从一个磁体到另一个的过渡表示转矩降低区域，因此延展该区域必然会使扭矩集中爱过渡区之间。
还应注意的是，围绕极靴18的整个周界并且在18k处，极靴向外倒角。这有助于将来自极靴18的区域外的磁通朝向磁体24a、24b集中。
实际上，在本发明的一方面中，图6a至图6d中的布置中解决了将定子线棒和极靴的材料在磁通方向上的磁阻最小化的问题。因此，虽然SMC材料非常适合(如上参考图4所讨论的)，但应该注意的是，尽管所涂覆的软铁颗粒具有降低涡电流以及通常在所有方向上均具有低磁阻的能力，但它们没有最好的，也就是说，可能的最小磁阻，该可能的最小磁阻仍然处在叠片区域内，至少处在叠片平面内或叠片方向中。
在这一方面，本发明提出用这样的颗粒构造定子线棒16和极靴18，但是要将这些颗粒布置为具有低磁阻的优先方向或至少低磁阻的优先平面，该低磁阻优选地为比这种颗粒正常提供的磁阻要低。在线棒16的情况中，该优先方向在平行于轴线16a的平面内。在极靴18的情况中，期望将最小磁阻布置在垂直于纵向轴线16a的平面内。这可以用几种方式设置，虽然基本原理为单独构造线棒16和极靴18(如图6a所示)以及它们随后的装配。
因此，图6a的线棒16是由涂有绝缘物的圆软铁颗粒制成。这些颗粒在放入模具中之前首先展平成盘状部件，并最终被压制在一起。布置模具使得颗粒的压制方向以及其在压制之前的初始分布是这样的：使得颗粒的主要尺寸处于平行于轴线16a的平面内。尽管只是部分地，但这可能是最容易实现的，即，通过从模具中基本上为圆形的颗粒开始，并且沿着垂直于轴线16a的方向将颗粒压制在一起来实现。例如，在箭头A所指方向上向上压制颗粒不仅能在正交于方向A的平面内展平这些颗粒，而且也易于在箭头B所指方向上延伸颗粒。
然而，理想地，将颗粒拉长，并且以其长轴平行于轴线16a的方式将颗粒布置在模具中。这可以通过采用磁场对准颗粒来实现。在那种情况下，部件的最小磁通的线不是刚好在平行于轴线16a的平面中，实际上而是位于那个特定方向上。
在另一方面，优选地，通过在平行于轴线16a的方向上压制圆颗粒来制成极靴18，使得在压实过程中，这些颗粒在垂直于轴线16a的平面内横向延展。当极靴18和线棒16装配在一起时，磁通因此可以沿着纵向轴线16a的方向以最小磁阻通过线棒16，并且不仅沿着轴线16的方向从线棒的端部16d离开线棒16以直接进入气隙26a、26b，而且还正交地进入极靴周界18c(如图6d中指示的磁通箭头所示)。
在优选布置中，定子线棒16还包括层压卷，其可以改进最小磁阻的方向性偏压。因此，在图6b中，绝缘物涂覆钢材的卷90布置在模具(未示出)中，其中所述卷的轴线平行于待形成的线棒16b的(最终)轴线16a。然后以在层压卷周围压制且压实的颗粒填充模具，以使得颗粒的最小磁阻平面平行于轴线16a。这些颗粒环绕卷90，并为线棒提供所需的梯形截面。
一种替换的构造是形成具有平行于轴线16a的至少一个最小磁阻平面的压制软铁颗粒的梯形芯部92。然后围绕芯部92缠绕层压卷94，并使定子线棒16c具有期望的外部截面形状。
图6b和图6c中的两个线棒16b、16c各自均具有平行于轴线16a的最小磁阻的优先方向。通过压轧软铁颗粒形成的颈环18c具有垂直于轴线16a的最小磁阻平面。装配时，线棒和颈环导致一个具有极低磁阻并定向优化的定子铁芯。
参考示出了电动机100的具体构造的图7至图13进一步说明本发明。此外，虽然说明了电动机，但是应该理解，所述原理还直接适用于发电机。实际上，电动机100是螺接在一起的两个电动机分段100a、100b。每个电动机分段100a、100b均具有带有径向平面端面104a、b的管状壳体102a、102b，由此，几个壳体102可以通过穿过围绕壳体102a、102b布置的突起部108的螺栓和螺母106来首尾相连地螺接在一起。实际上，电动机100可以(例如)使用用作安装凸缘的凸起部108来安装在车辆中。尽管螺接在一起并为成复合电动机100，但是每个电动机分段100a、100b互相独立(下文将进一步说明)，并且每个电动机分段可以如电动机管理系统(此处未进一步说明)所要求那样由其自身速度和转矩来驱动。然而，如下文还将进一步阐释的，电动机分段102a、102b能够连接到单一输出驱动，从而使可用输出转矩加倍。实际上，对能够叠放在一起的电动机分段的数量没有限制。
因此，每个电动机分段100a、100b均具有带有多个定子线圈122的定子112，其中定子线圈122安装在具有极靴118a、118b的定子线棒116上。线圈122绕转子轴线120沿周向间隔设置(如图10所示)，并且图10中的电动机有18个线圈。每个定子线圈极靴118a、b被接收在环形非导电、非磁性的蛤壳142a、142b的凹部150中。蛤壳围绕其外周界143a、143b固定到电动机壳体102a、102b的内凸缘144a、144b。
环形蛤壳142a、142b的内边缘145a、145b安装在基本上为管状的内定子壳体146的凸缘147a、147b上。应该注意的是，内定子壳体部件146与蛤壳142a、142b和电动机壳体102一起完整构成了其中设置定子线圈的环形腔室152。
参见图11，电动机壳体102设置具有冷却介质入口156的端口凸起部154。屏障158在腔室152内设置在第一线圈与壳体102、146之间，以将该腔室152划分成两个平行的环状通道152a、152b。每个环形通道都配有其自身各自的入口端口156的分支156a、156b。平行通道152a、152b通过由其间具有间隙155的线圈122分开。因此，在通道152a、152b中循环的冷却介质可以穿越线圈122的整个周界，并围绕其循环。完成围绕发电机的回路(反向流动，应该注意到，这将会促进穿过气隙155的和气隙155之间的湍流)之后，冷却介质通过出口160a、160b流出端口凸起部154。所述出口在端口160处汇合(参见图9)并将冷却介质返回到其从之而来的泵和热交换器(都未示出)。可选方式也相当可行：
1)将冷却流体直接泵送通过电机，其中入口在电机底部附近，出口靠近顶部。流体可以围绕线圈的外半径和内半径流动，一些流体还在线圈之间流动。这是最容易实施但可能是最低效的的冷却路径；
2)迫使冷却流体在电动机周围锯齿形地前行，并在内半径与外半径之间移动2次至8次(通过设置在线圈和定子壳体102、146之间的阻挡物(b1ock))，以迫使流体进入线圈之间，这里通常为电机的最热部分；
3)冷却流可以分开(如上所述)，其中一些冷却流围绕线圈内径流动，剩下的冷却流在外径处沿反方向流动。一些冷却流还会在线圈之间流动；以及
4)在特别优选布置中，冷却流如11b所示，其中设置了一个入口156′和一个出口160′，阻挡物158设置在入口与出口之间的线圈122a的两侧上。租的那个屋158b周期性地在电机周围设置，第一个阻挡物(158b1)和最后一个阻挡物(158b2)在线圈122b、122c的外侧上，其间的至少一个阻挡物158c在线圈122d内侧上。通过这种布置，冷却流进入入口156并开始围绕电机外侧流动，但是其被第一阻挡物158b1引导以转向到居间线圈122d中的不同线圈之间的腔室152内侧。冷却流从该处继续围绕电机循环，但被阻挡物158c强制转向回到腔室外部。还是围绕电机，阻挡物158b2迫使转向回到内侧，并且最终，为了使冷却流通过出口160离开电机，阻挡物158a最后一次迫使转向回到外部。在图11b中，总共有4次转向。然而，可能出现任何偶数次转向，或者，如果入口和出口的其中之一布置在电机外侧(如图所示)且另一个布置在电机内侧(未示出)，则甚至奇数次转向也是可能的。
参见图8和9，内定子壳体146具有中央内凸缘162，该凸缘的两侧上设置有轴承164a、164b。轴承164a、164b用于安装转子114a、114b。转子穿过内凸缘166a、166b连接到一起。这些呈管状并且设置有间隔凸起部168以接收将两个转子114a、114b连接到一起的螺母和螺栓170。因此，转子114a、114b实质上是单一整体结构。盘形翼172a、172b从圆柱形凸缘166a、166b延伸并终止于环形部174a、174b中，所述环形部上安装磁体124a、124b。实际上，延伸174a、174b优选地设置有用以接收磁体并对牢固定位磁体的凹部176。
磁体124a、124b与蛤壳142a、142b之间的为气隙126a、126b。如在电动机技术中应该很好理解的，气隙应该尽可能小以降低磁路的磁阻。然而，参考图7至图13所说明的电动机布置允许根据在电动机100a、100b的装配中必须适应的小制造公差来设计非常窄的气隙。因为轴承164a、164b表示空转的重要来源，所以转子适合对轴承施加预应力，其中该预应力受设置在转子之间的隔片180限制。当然，可以打磨隔片的轴向尺寸以确保紧密配合。然而，除了轴承，还有相对较少的其它他部件，这些部件的公差叠加起来从而需要较大的气隙。当然，这种部件的其中之一为定子112本身，对此，内定子壳体146的凸缘147a、147b以及相关凸缘144a、144b的尺寸以及蛤壳142a、142b的尺寸对于确保可能的最小气隙126a、126b极为重要，尽管存在由包括在其中的蛤壳形成的壁。另外，明显的是，转子中的任何应力都将导致定子112必须适应的扭转(即，围绕垂直于旋转轴线120的轴线、或在沿该方向的线性应力中)。然而，跨越腔室152的一系列定子线棒和极靴在腔室152内提供重要的对角加固，从而使得内壳体146在轴向方向上非常稳固。
另外，直接在定子112中安装转子114的构想还会产生另外两个有益效果。第一个有益效果与设计电动机的一般原理相关，该一般原理要求将磁体124和线圈122设置为尽可能远离旋转轴线120，以使得作用于线圈和磁体之间的磁致伸缩力转化为围绕旋转轴线的最大转矩。然而，这意味着，如果转子相对于定子固定在不比磁体/线圈的半径小很多的距离处，则转子在这个距离范围内必然非常刚硬。通过将转子直接安装在定子上，可以缩短该距离，因此转子不必如此刚硬。替换地，气隙可以更小。第二个有利效果为，通过使用变换为管状体166的盘状环形物172连接转子，为磁通创建了另一个返回路径30′(参见图8)。至少，在转子是由铁磁材料制成的情况下是这样的。该额外的磁通路径是有利的，因为它降低了对磁通将其自身限制在磁体之间的凸缘174中的周向方向上的要求，而且允许针对每个磁体-线圈-磁体回路的替代的返回路径。从而降低了磁路的整体磁阻。
应该理解的是，由磁体应用到每个转子的轴向力很重要，并且该轴向力随着气隙的减小而增加，并且可以达到每个转子7500N的等级。作为结果，转子的轴向支撑极其重要，并且因此定子与转子之间的轴承需要为此轴向力提供强大且稳定的反作用。如果转子正确地位于定子的两侧上，则存在为零的净轴向力，但是要实现这一目标，要求紧凑的构造公差和结实的轴承组件。然而，如此处所说明的，通过将转子直接安装在定子内，则可以在合理的成本范围内达到这一精确度。从这点上看轴承在其上轴向地安置并定位的凸缘162很关键。
事实上，参见图8和11，根据本发明一方面的电机实施方式存在一些几何特征。如上所述，线圈112具有外径R2。对此，它表示包围所有线圈的最小圆的半径。同样地，线圈112具有内半径R1，其相应地为配合在所有线圈的边界内的最大圆的半径。明显地，线圈布置在围绕转子轴线120的圆内，但那不是绝对要求。然而，轴承16a、16b的半径r(此处为刚好与轴承的滚动构件的最里面部分接触的圆的半径)布置为尽可能地大，并且优选为按照以下表达式与定子半径R1相关：
r＝k1*R1
其中k1的值在0.5与0.9之间。
事实上，线圈具有径向延度(C1)和周向延度(C2)，其中
C1＝R2-R1。
虽然周向延度可以为任何延伸区域，但它定义为相邻线圈之间的中心在转子轴线120上的中心距(centre-to-centre)弧。然而，一个适宜的电动机具有如下关系：
R1＝k2*R2；以及
C1＝k3*C2
其中，k2在0.5与0.8之间，以及k3在0.75与2.0之间。
实际上，还可以进一步采用这样的关系：
r＝k*R2，其中
k＝k1*k2。
k的值优选地在0.3与0.6之间，并且在适当的布置中可以为约0.45。
虽然轴承164a、164b示为具有其自身的轴承圈的球轴承，但是设计允许轴承表面在内定子壳体146和圆柱形凸缘166的各自截头圆锥形或圆柱形表面上形成，并且对于限制于保持架的圆锥滚柱轴承而言，轴承表面形成在它们之间。这使得能实现更紧凑的公差。如上所示，转子部件可由诸如钢的铁磁材料构造，并且可以按要求进行铸造或锻造并机加工。然而，内定子壳体146(以及，事实上电动机壳体102)可以方便地由诸如铝(合金)的非磁性材料铸造而成。然而，铝甚至能够具有硬化的轴承表面。在这种情况下，不采用凸缘162。在任何情况下，本设计允许以最低生产成本维持1.0mm(±0.1mm)等级的气隙。
如上所述，两个电动机100a、100b是独立的。转子114未互相连接。然而，通过在转子之间设置适当的隔片，并延伸螺栓170以使其穿过两个转子，互相连接显然是可能的。事实上，任何情况都不能阻止串联地添加另外的电动机，这样能够串联地采用三个或更多个电动机。如附图中可见，复合电动机的侧面通过压配合在电动机壳体102的内圆柱形延伸物102c、102d内部的盖178来封闭。所述盖为蝶形压制件并且压配合在延伸部102c、102d内部，其他固定方法也是可能的。这些盖具有电动机输出190延伸穿过的中央开口。
输出190包括任何适当的部件，并且可以为轴。在此处，该部件示为标准驱动凸起部，其具有用于接收具有三叶轭铁的轴(未示出)的三角杯192。通常在盖178和轮毂190之间设置密封(未示出)以隔离电动机100的内部环境。轮毂190通过环形盘194连接到转子114。环形盘194通过螺栓和螺母170固定至转子114，并通过轮毂190中的孔196中的螺栓(未示出)固定至轮毂190。事实上，直接将转子安装到定子上的一方面为，在不干扰电动机设计的情况下的输出配置是可能的。因此，无轴的布局允许多种输出配置，包括：
·汽车“等速”(CV)联合壳体；
·花键轴(公轴或母轴)；以及
·具有任何孔模式的平驱动板。
在一个应用中，其中特别设计图7至图13所示的电动机100，该电动机布置为驱动两个车轮。在多轴车辆中，可布置另一电动机以驱动其他车轮对。电动机可以布置在车轮之间的基本中央位置处，其中驱动轴从两个驱动轮毂190a、190b中的每一个延伸。将不需要任何差速器，因为每个电动机分段可以以恒定转矩被独立驱动。这样布置的电机既可以用作电动机又可以用作发电机来运行，特别是在混合动力车中，当然至少是在采用再生制动的情况下。
从上述说明中已明显可见，盖178只是用作防尘器并且保护电机100的内部部件。所述盖具有很少的结构作用，如果存在这种作用的话。固定装置(诸如电机设置在其中的车辆)与输出之间的结构连接如下。固定装置连接到电动机壳体。电动机壳体结构上地安装定子。定子结构上地(但是也旋转地)安装转子。转子结构上地安装输出，所述输出不通过电动机壳体进行结构上地支撑。在此处，术语“结构上地”的意义是指：对于所讨论的部件该安装是主要的或唯一的安装。在众多已知方案中，例如，壳体安装定子，并且还(旋转地)安装转子。因此可以提出用定子安装转子。然而，这种安装只是伴随发生的，并不是此处所述的通过所讨论的部件的基本上专有的机构进行的结构安装。当然，从这点上看，设置在盖178与轮毂190之间的密封既没有将轮毂“安装”在盖上(更不用说结构上地安装)，也不会干扰通过转子和定子的机构实现的轮毂在壳体内的基础结构安装。
可以看出，通过在距离旋转轴线一定距离处直接将转子安装在定子上，能够在转子内建立基本上中空的空间。根据实际应用情况，提供了将齿轮箱，尤其是行星齿轮箱，设置在电动机内的可能性。从某些程度上来讲，在具有本设计电机的众多情况下，齿轮箱并不是必需的，因为管理线圈所需的电子器件能够使电机在宽速度范围上以基本上恒定的最大转矩(基本只受冷却限度的影响)运行，例如，每个电动机分段转矩为500Nm，超过3000rpm的旋转速度是可行的。然而，该选择无疑是可用的。
该布置还具有便于串联电机的互连的优点，因为不要求像转子支撑在固定在壳体中的轴承中的通常情况一样，去干扰转子在壳体内的轴颈布置。显然，有些方面是需要讨论的，关于定子从哪开始，以及定子在其中固定的壳体在哪终止。事实上，就电动机而言，本发明提供下列非排他性选项列表：
(a)具有花键输出的单个500Nm的分段；
(b)两个独立控制的500Nm的分段，每个分段均具有各自的用于汽车应用的CV型输出；
(c)联合为两个对的四个分段(每对1000Nm)，每对都具有也可能用于(高性能)汽车应用的CV型输出；
(d)刚性地固定在一起的四个分段，提供2000Nm；
参见图8，其中附图的下半部分不同于上半部分，因为转子114a、114b通过延伸穿过对准的凸起部的螺栓170a相互连接，但是通过间隔套筒169间隔开。实际上，假如无需差速器，则没有理由不应该有两个输出，如此前所述的，但是在图8所示的下半部分中，左手侧的盖178′完全关闭，并且左手侧的转子114a并没有盘194以及连接到它的轮毂190。相反地，驱动输送至(或来自)连接到右手侧的转子114b的单一轮毂190和盘194。事实上，通过在图8左侧连续添加转子114即可形成简单地实现四个分段电动机(未示出)。替换地，通过对在图8的下半部分的布置进行镜像、移除连续盖的178′、并将每对环形壳体102连接到一起，即可简单地实现双驱动四分段电动机。
另外需注意的方面为，分段不一定必须为另一个电动机分段100a、100b-它可以为分离的齿轮箱分段以提供替代的转矩-速度平衡。因此，在以上实例(a)中，可以将分段添加到例如以4∶1的因数逐步降低旋转速度的行星齿轮箱。这将降低最大输出速度，但是相反地将从重量非常轻的组件中产生2000Nm(500Nmx4)的转矩。当然，这些数字适用于图7至图13所示的采用了18个定子磁极以及每个转子20个磁体的布局。然而，在任何方向上，低至300Nm并且高达1000Nm的其他选择当然也是可以的。
虽然图7至图13所示的电动机100显示出不具有参考图4至图6描述的上述实施方式的特征，但是可根据需要将这些特征有利地进行结合进来。当然，参考图4至图5所述的实施方式是各自专有的。
参见图14a、图14b和图14c以及图15a和图15b，示出了转子的磁性部分的两个可选形式。在图14a、图14b和图14c中，转子盘214包括其北-南极平行于转子轴线布置的分离磁体224的环状物。在每个磁体背后以及桥接磁体中的相邻磁体的为磁性材料楔形件226，其包括用于磁性返回路径的背铁，且被优化以最小化重量同时保持用于磁通的最大低磁阻返回路径。在图14c的侧视图中，铝或其他非磁性基板240(图14a和图14b中未示出)可以铸造成上述的且在图7至图13中所示的转子部件114a、114b的形状。
适宜地，所述件226可由软磁复合物(SMC)材料压制而成并且具有中央三角脊228，在装配时，所述中央三角脊围绕相对于转子轴线的径向方向对称布置。每个件226均具有边缘230，其在装配时也相对于轴线20为径向的，并且布置于磁体224的中央。在边缘230之间，在一侧上为在径向平面内并且邻接磁体224(除了其间的间隙)的平面227。在另一侧上，侧面229从边缘230升起而到达脊228。螺栓232可以用于将磁体224以及背铁件(或还称作连接件)226这两者螺接到基板盘240，该盘安置在所述件226的平坦的脊228上。事实上，间隙240可以为空的以促进冷却空气流，或可以用例如塑料材料填充以提高刚性。
图14a和图14c中示出了由该布置促进的磁通线30″。虽然本实施方式未呈现上述围绕轴承的返回路径30′，然而，转子214的重量和生产简易性可能比整体电机效率更重要。能够利用非磁性材料构造基板240使该基板能够通过诸如铝的轻质材料铸造而成，在其可提供的形状方面铝具有最大的强度。
在图15a和图15b中，示出了转子磁性部件214′的再一实施方式。如图14a、图14b和图14c的布置那样，该部件意旨在安装在如铝等的非磁性承载件240内。然而，不同于先前实施方式，此处，部件214′包括交替的永磁体元件224′和铁磁连接件226′的环形盘。磁体224′定向成其磁轴线在圆周方向上，与先前布置的磁体正交。磁体的极性在相邻磁体之间交替，以使得磁通从连接件出来并朝向定子12′的极靴18′(或从极靴进入)，从而，就所考虑的定子12′而言，并且如图15a和图15b所示的，连接件有效地用作磁极。
图15a中布置的主要目的无疑为降低电动机的成本及重量。从磁性上讲，这并不表明这是更好的布置，但相对重的磁性元件的质量减少，因此更轻的电机称为可能。
在本说明书的所有说明和权利要求中，术语“包括”和“包含”及其变体的意思是“包括但不限于”，并且它们不旨在(且也不会)排除其他组成部分、附加物、部件、整体或步骤。在本说明书的所有说明和权利要求中，单数包含复数，除非文中特别要求。具体地，如果使用不定冠词，本说明书可理解为表示复数个和单数个，除非文中特别要求。
结合本发明的特定方面、实施方式和实例而说明的特征、整体、特性、组合物、化学组成部分或组应理解为适用于本文所述的任何其他方面、实施方式或实例，除非它们彼此不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)披露的所有特征、和/或所披露的任何方法或工艺的所有步骤，可以任何组合方式相结合，除了这样的特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施方式的细节。本发明的范围扩展至本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)披露的特征的任何新特征或特征的任何新组合，或扩展至所披露的任何方法或工艺的步骤的任何新步骤或步骤的任何新组合。
读者的注意力应指向与本申请相关的与本说明书一起提交或先于其提交的所有文件或文档，其与本说明书一起公开供公众查阅，所有此类文件和文档的内容通过引证方式结合于此。
参考文献
[1]TJ Woolmer and MD McCulloch″Analysis of the Yokeless andSegmented Armature Machine″，International Electric Machines and DrivesConference(IEMDC)，3-5May 2007.

Claims (5)

1.一种电机，包括具有永磁体的转子和具有线圈的定子，所述线圈缠绕在定子线棒上以穿过所述转子与所述定子之间限定的气隙与所述磁体相互作用，其中所述转子具有以在所述线棒的两端各一个的方式布置的两个级，并且其中，所述线棒在每个线棒的每端具有极靴，所述极靴将通过所述线棒的磁通和每个级上的所述磁体相联接，并且其中，面对所述转子的相同级的相邻极靴之间具有高磁阻极靴间隙，且所述转子的每个级上的相邻磁体之间具有高磁阻磁体间隙，其中所述极靴和磁体间隙相对于彼此形成角度，以便所述极靴和磁体间隙随着所述转子的旋转逐步接合，并且其中，每个线圈的与所述两个级中的第一级面对的一侧上的极靴相对于径向方向以角度α1倾斜，并且，该相应线圈的与所述两个级中的第二级面对的另一侧上的极靴相对于所述径向方向以不同于所述角度α1的角度α2倾斜，其中，相应的半径穿过所述极靴的底角。
2.根据权利要求1所述的电机，在承载极靴的所述线棒的两端的相邻极靴之间的所述极靴间隙在所述转子相对于所述定子的相同旋转位置处穿过所述磁体间隙。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其中，给定线棒上的线圈和所述转子级上的磁体对在所述转子的一些旋转位置处对准。
4.根据权利要求1所述的电机，其中，角度α1和角度α2之间的差异使得，当从轴向方向上看时，所述极靴间隙限定X形，使得当穿过所述磁体间隙时其二者组合扫过的区域与其中之一单独扫过的区域相同。
5.根据权利要求1所述的电机，其中，当从相对于所述转子的旋转轴线的轴向方向上看时，所述极靴为四侧边的，其中内侧边和外侧边为中心在所述旋转轴线上的圆的弧或切线，并且所述其他侧边为所述极靴的前缘和后缘，其中所述前和后缘为所述圆的其中一个的弦，该圆的与每条弦以及该圆相交的每条半径与相应的弦形成相同的角度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103647420A (zh) * 2009-02-13 2014-03-19 Isis创新有限公司 电机
WO2020073804A1 (zh) * 2018-10-09 2020-04-16 深圳市善象智能科技企业(有限合伙) 方向性硅钢片轴向磁场电动机

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0902393D0 (en) 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Elaectric machine - modular
GB0906284D0 (en) 2009-04-14 2009-05-20 Isis Innovation Electric machine-evaporative cooling
GB201013881D0 (en) 2010-08-19 2010-10-06 Oxford Yasa Motors Ltd Electric machine - construction
EP2434618B1 (de) * 2010-09-24 2014-03-19 Siemens Aktiengesellschaft Segmentläufer einer elektrischen Maschine
GB2484341A (en) 2010-10-08 2012-04-11 Oxford Yasa Motors Ltd Wheel hub electric motor - Evaporative Cooling
GB2497331A (en) 2011-12-07 2013-06-12 Yasa Motors Ltd Fluid-tight electrical connector
CN102624115B (zh) * 2012-03-14 2015-05-20 上海海马汽车研发有限公司 轴向间隙型电动机的转子及轴向间隙型电动机
JP5960068B2 (ja) * 2013-01-17 2016-08-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 回転電機システム
US10505412B2 (en) * 2013-01-24 2019-12-10 Clearwater Holdings, Ltd. Flux machine
GB201301758D0 (en) 2013-01-31 2013-03-20 Yasa Motors Ltd Shoe cooling cap
KR101440431B1 (ko) * 2013-03-28 2014-09-17 현대모비스(주) 축방향자속모터
DE102013206593A1 (de) 2013-04-12 2014-10-30 Siemens Aktiengesellschaft xialflussmaschine in Leichtbauweise
GB2518209B (en) * 2013-09-13 2016-08-03 Yasa Motors Ltd Pole-piece Bonding
US9667106B2 (en) * 2013-09-25 2017-05-30 Regal Beloit Australia Pty Ltd Motor housing and methods of assembling the same
US20150091410A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Regal Beloit Australia Pty Ltd. Axial flux electrical machines and methods of manufacturing the same.
EP2869433B1 (en) * 2013-10-30 2016-09-21 SC BMEnergy SRL Axial flux permanent magnet electrical machine with magnetic flux concentration
AU2015239088B2 (en) 2014-04-02 2018-11-22 J.H. Beheer B.V. Stator portion for an electric machine comprising an permanent magnet rotor
CN103904852B (zh) * 2014-04-17 2016-01-20 哈尔滨理工大学 一种永磁体结构外转子盘式电机
JP6279449B2 (ja) 2014-10-27 2018-02-14 株式会社神戸製鋼所 アウターロータ型のアキシャルギャップ型ブラシレスモータ
GB2531745A (en) * 2014-10-28 2016-05-04 Moeller Motors Kg Electrical machines with SMC cores
JP2018529302A (ja) 2015-08-11 2018-10-04 ジェネシス ロボティクス エルエルピー 電気機械
US11139707B2 (en) 2015-08-11 2021-10-05 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Axial gap electric machine with permanent magnets arranged between posts
JP2017060281A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 マツダ株式会社 ステータ、アキシャルギャップ型回転電機、及びステータの製造方法
TWI558067B (zh) * 2015-09-18 2016-11-11 財團法人工業技術研究院 一種電機繞線框架結構
US10630121B1 (en) * 2015-09-23 2020-04-21 Regal Beloit America, Inc. Rigid rotor structures for conical air gap electrodynamic machines
FR3042329B1 (fr) * 2015-10-12 2018-04-20 Whylot Direction assistee de vehicule automobile avec un moteur electromagnetique a flux magnetique axial
GB201518387D0 (en) * 2015-10-16 2015-12-02 Yasa Motors Ltd Axial flux machine
GB2546256A (en) * 2016-01-07 2017-07-19 Mclaren Applied Tech Ltd Electrical machine
TWI577111B (zh) * 2016-03-15 2017-04-01 Bigbest Solutions Inc Axial Flux Motor with Combined Stator and Its Manufacturing Method
US11043885B2 (en) 2016-07-15 2021-06-22 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Rotary actuator
EP3291412A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Elektromagnetischer pfad eines stators
US10608509B2 (en) * 2016-10-17 2020-03-31 Roul Delroy MARTIN Rotatable electric machines
CN106451967B (zh) * 2016-10-31 2019-01-25 广东威灵电机制造有限公司 电机
CN106452013B (zh) * 2016-11-23 2019-02-01 中国科学院电工研究所 一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机
ES2615155B1 (es) * 2016-11-30 2018-04-10 José Manuel ALARCÓN PLANES Generador eléctrico compensado
US10749385B2 (en) * 2017-05-18 2020-08-18 General Electric Company Dual magnetic phase material rings for AC electric machines
CA3056721A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Inserts for carriers for electric machines
US10931157B2 (en) * 2018-05-07 2021-02-23 General Electric Company Unitary structure having magnetic and non-magnetic phases
CN109980880A (zh) * 2019-04-17 2019-07-05 哈尔滨理工大学 三相分离定子无轭模块化轴向磁通永磁盘式轮毂直驱电机
CN110266152B (zh) * 2019-07-19 2022-07-26 绵阳西磁磁电有限公司 一种定子上涂附复合软磁材料的方法及其高速永磁电机
DE102019214696A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-25 Mahle International Gmbh Elektrische Antriebsvorrichtung und Herstellverfahren für eine Wärmetauschereinrichtung, insbesondere zur Verwendung bei einer elektrischen Antriebsvorrichtung
EP4055699A1 (en) * 2019-11-06 2022-09-14 Eaton Intelligent Power Limited Axial flux motor with air cooling system
CN111884368B (zh) * 2019-11-22 2021-05-18 山东精创磁电产业技术研究院有限公司 轴向磁场电机
CN110838765A (zh) * 2019-11-28 2020-02-25 国网江苏省电力有限公司检修分公司 一种同步调相机定子冷却系统
DE102020101639A1 (de) * 2020-01-24 2021-07-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rotor und Axialflussmaschine
CN113394936A (zh) * 2020-03-13 2021-09-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 轴向磁通电机的磁体、极靴和槽开口
EP3896823A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Axial gap motor
DE102020122250A1 (de) * 2020-08-26 2022-03-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschinenanordnung
DE102020122256B4 (de) * 2020-08-26 2022-05-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschinenanordnung
WO2022073547A1 (de) 2020-10-07 2022-04-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator für eine elektrische axialflussmaschine, verfahren zur herstellung eines stators und elektrische axialflussmaschine mit einem stator
DE102021108956A1 (de) 2020-10-07 2022-04-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator für Axialflussmotor mit Form- und Kraftschluss sowie Axialflussmotor in I-Anordnung und direkter Leiterkühlung
CN112491197B (zh) * 2020-11-20 2022-04-08 安徽大学 一种带内置轴流风机的油冷轴向磁通电机
CN112383193B (zh) * 2020-11-20 2022-08-05 安徽大学 一种内置集成双轴流风机的油冷轴向磁通电机
CN112564443B (zh) * 2020-12-01 2021-09-07 东南大学 一种混合励磁轴向磁场永磁同步电机结构
DE102020215316A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-09 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor einer elektrischen Maschine
DE102020133676A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Statorkern für Axial-Fluss-Maschine in H-Ausführung
DE102020133677A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kühlkonzept für eine Axial-Fluss-Maschine in H-Ausführung
CN116918227A (zh) * 2021-02-01 2023-10-20 Weg电子设备有限公司 轴向磁通电机的定子
JPWO2022181035A1 (zh) * 2021-02-24 2022-09-01
US11926880B2 (en) 2021-04-21 2024-03-12 General Electric Company Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases
US11661646B2 (en) 2021-04-21 2023-05-30 General Electric Comapny Dual phase magnetic material component and method of its formation
FR3124036A1 (fr) * 2021-06-10 2022-12-16 Psa Automobiles Sa Machine électrique tournante à flux axial multiple ayant une configuration creuse
EP4203253A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-28 De Meyer NV Axial flux electrical machine
CN117240033A (zh) 2022-06-07 2023-12-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 带有集成功率电子器件和双侧冷却的轴向通量马达组件
FR3137227A1 (fr) * 2022-06-27 2023-12-29 Renault S.A.S Stator de machine électrique rotative à flux axial
KR102538379B1 (ko) * 2022-07-04 2023-05-31 한국전기연구원 자석 이탈 방지 구조를 포함하는 전기기계
WO2024010146A1 (ko) * 2022-07-04 2024-01-11 한국전기연구원 냉각 구조가 개선된 전기기계
DE102022002673A1 (de) 2022-07-22 2024-01-25 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Anpassen einer magnetischen Eigenschaft eines Polblechs für eine elektrische Maschine, sowie Polblech und elektrische Maschine
DE102022002674A1 (de) 2022-07-22 2024-01-25 Mercedes-Benz Group AG Polblech für einen elektrischen Pol einer elektrischen Maschine, sowie Polzahn, elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen eines Polzahns
FR3142627A1 (fr) * 2022-11-28 2024-05-31 Michel Raoul Dispositif de refroidissement d'une machine électrique à flux magnétique axial.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1543042A (zh) * 2003-02-26 2004-11-03 ��ʿͨ�����ɷ����޹�˾ 轴向空隙型电动机
CN1641978A (zh) * 2003-12-24 2005-07-20 富士通将军股份有限公司 轴向间隙型电动机
CN1901327A (zh) * 2005-07-21 2007-01-24 日产自动车株式会社 电动发电机

Family Cites Families (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2606946A (en) 1950-07-19 1952-08-12 Gen Electric Dynamoelectric machine cooling and brush lubrication
US3150277A (en) 1962-03-14 1964-09-22 Worthington Corp Hermetic motor cooling by liquid refrigerant
US3217193A (en) 1963-03-08 1965-11-09 Worthington Corp Liquid cooled motor arrangement
US3413503A (en) 1966-01-13 1968-11-26 Louis W. Parker Axial airgap motors
SU551763A1 (zh) 1972-08-03 1977-03-25
JPS5088510A (zh) 1973-12-10 1975-07-16
US4082971A (en) 1977-02-10 1978-04-04 Nihon Radiator Co., Ltd. (Nihon Rajieeta Kabushiki Kaisha) Printed motor
US4435662A (en) 1979-05-11 1984-03-06 Gen-Tech, Inc. Axial air gap alternators/generators of modular construction
SU955379A1 (ru) 1981-01-19 1982-08-30 Могилевский Машиностроительный Институт Электрическа машина
US4447750A (en) 1982-06-23 1984-05-08 International Scientific Industries, Inc. Electromagnetic device construction
US4464592A (en) 1982-07-14 1984-08-07 Emery Major Prime mover
JPS62201034A (ja) 1986-02-27 1987-09-04 Shin Meiwa Ind Co Ltd ダイレクトドライブモ−タ
JPS63209455A (ja) 1987-02-23 1988-08-31 Olympus Optical Co Ltd モ−タ
US5578879A (en) 1989-09-28 1996-11-26 Heidelberg; G+E,Uml O+Ee Tz Electric machine with fluid cooling
WO1991017902A1 (en) 1990-05-24 1991-11-28 Seiko Epson Corporation Electric automobile
JPH04359653A (ja) 1991-02-27 1992-12-11 Shin Meiwa Ind Co Ltd モータの冷却装置
JPH0591696A (ja) 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp 回転機
US5334899A (en) 1991-09-30 1994-08-02 Dymytro Skybyk Polyphase brushless DC and AC synchronous machines
CN2110311U (zh) * 1991-12-01 1992-07-15 湖北省松滋县矿山机械二厂 汽车起动机烧结整体磁极
JPH05185847A (ja) 1992-01-13 1993-07-27 Max:Kk 電気自動車用の駆動輪構造
US5327034A (en) 1992-07-14 1994-07-05 Hydro-Quebec Electrically motorized wheel assembly
US5517072A (en) 1992-12-24 1996-05-14 Efficient Propulsion, Inc. Method and apparatus for increasing the efficiency of electrical rotary machines
US5394040A (en) 1993-09-07 1995-02-28 Heat Pipe Technology, Inc. Electric motor having internal heat dissipator
CN1065684C (zh) * 1995-03-31 2001-05-09 埃科艾尔公司 具有电压调节器的复合式交流发电机
DE19600612A1 (de) 1996-01-10 1997-07-17 Elektrische Automatisierungs U Verlustabführung bei magnetisch gelagerten Rotoren
DE69731209D1 (de) 1996-08-09 2004-11-18 Turbo Genset Co Ltd Rotierende elektrische maschinen
US5894902A (en) 1996-09-05 1999-04-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Self-propelled wheel for wheeled vehicles
US5982070A (en) * 1996-12-27 1999-11-09 Light Engineering Corporation Electric motor or generator having amorphous core pieces being individually accomodated in a dielectric housing
US5910697A (en) 1997-01-17 1999-06-08 Samon Engineering Ltd. High-power, low-voltage axial air-gap electrical machine having a compact stator
EP0984884B1 (de) 1997-06-06 2001-10-31 KUTTER, Michael Hybrid-antrieb für ein muskelkraftgetriebenes fahrzeug mit elektrischem hilfsmotor
JP3944799B2 (ja) * 1997-12-12 2007-07-18 株式会社安川電機 リニアモータ
US6100615A (en) 1998-05-11 2000-08-08 Birkestrand; Orville J. Modular motorized electric wheel hub assembly for bicycles and the like
ATE239315T1 (de) * 1999-02-12 2003-05-15 Helmut Schiller Elektrische maschine
FR2795458B1 (fr) 1999-06-24 2002-06-14 Jeumont Ind Motoventilateur de mise en circulation d'un fluide dans une installation d'echange thermique et procede de refroidissement du moteur d'entrainement du motoventilateur
JP3661529B2 (ja) 1999-11-17 2005-06-15 日産自動車株式会社 モータの冷却装置
US20040174087A1 (en) * 2000-05-06 2004-09-09 Markus Heidrich Stator
JP2002281722A (ja) 2001-03-22 2002-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd アウタロータモータ及び電気自動車
FR2823382B1 (fr) 2001-04-04 2003-08-22 Renault Sas Moteur electrique comprenant un systeme de refroidissement perfectionne
AU2002253352A1 (en) 2001-05-02 2002-11-11 Newage International Limited A toroidal electrical machine and an annular winding carrier therefor
GB2379093A (en) 2001-08-22 2003-02-26 Chia-Hao Fan Side rotation (axial) type motor/dynamo
JP3702825B2 (ja) 2001-09-07 2005-10-05 日産自動車株式会社 回転電機のステータ支持構造
US6903471B2 (en) 2002-04-01 2005-06-07 Nissan Motor Co., Ltd. Stator cooling structure for multi-shaft, multi-layer electric motor
US6922004B2 (en) 2002-04-05 2005-07-26 The Timken Company Axial flux motor assembly
US6791222B1 (en) 2002-04-30 2004-09-14 Wavecrest Laboratories, Llc Rotary electric motor having at least two axially air gaps separating stator and rotor segments
EP1536542B1 (en) 2002-08-16 2012-10-10 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Rotating electric machine
JP2004274838A (ja) 2003-03-06 2004-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車輪駆動装置
JP2004312984A (ja) 2003-03-27 2004-11-04 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
DE10319190A1 (de) * 2003-04-29 2004-11-18 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
KR101096469B1 (ko) 2003-07-10 2011-12-20 마그네틱 애플리케이션 인크. 소형 고전력 교류 발전기
CN1294685C (zh) * 2003-07-29 2007-01-10 发那科株式会社 电机及电机制造装置
US7262536B2 (en) 2003-08-11 2007-08-28 General Motors Corporation Gearless wheel motor drive system
JP4060252B2 (ja) 2003-08-25 2008-03-12 山洋電気株式会社 ファンモータ
JP2005151725A (ja) 2003-11-17 2005-06-09 Equos Research Co Ltd アキシャルギャップ回転電機
JP2005224054A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
JP4470037B2 (ja) 2004-03-03 2010-06-02 株式会社エクォス・リサーチ アキシャルギャップ回転電機
JP4082359B2 (ja) 2004-03-11 2008-04-30 日産自動車株式会社 回転電機の冷却構造
JP2006014522A (ja) 2004-06-28 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電動機の冷却構造
JP2006033965A (ja) 2004-07-14 2006-02-02 Nissan Motor Co Ltd ディスク型回転電機のステータ冷却構造
JP2006067650A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Fujitsu General Ltd アキシャルギャップ型電動機
US7411325B1 (en) 2004-10-20 2008-08-12 Revolution Electric Motor Company, Inc. High efficiency combination motor and drive
JP4687871B2 (ja) 2004-11-26 2011-05-25 株式会社富士通ゼネラル アキシャルギャップ型電動機
DE202004019482U1 (de) * 2004-12-15 2006-04-20 Schiller, Helmut Elektrische Maschine
WO2006064589A1 (ja) * 2004-12-17 2006-06-22 Hitachi Metals, Ltd. モータ用回転子およびその製造方法
JP2006187162A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Sumitomo Electric Ind Ltd ステータおよびその製造方法
EP1850451A4 (en) * 2005-01-19 2014-01-22 Daikin Ind Ltd ROTOR, AXIAL INTERLOCKING MOTOR, MOTOR DRIVING METHOD, AND COMPRESSOR
WO2006085593A1 (ja) * 2005-02-09 2006-08-17 Mitsubishi Materials Corporation 扁平金属軟磁性粉末およびその軟磁性粉末を含む磁性複合材
JP4550631B2 (ja) 2005-03-11 2010-09-22 本田技研工業株式会社 車両用ホイール駆動装置
JP4720982B2 (ja) * 2005-04-20 2011-07-13 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP4706339B2 (ja) 2005-06-03 2011-06-22 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP4692090B2 (ja) * 2005-06-16 2011-06-01 株式会社富士通ゼネラル アキシャルエアギャップ型電動機
JP2007014147A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Fujitsu General Ltd 電動機
JP2007060748A (ja) 2005-08-22 2007-03-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 超電導多軸モータおよびそれを備えた車両
US7608965B2 (en) 2005-09-01 2009-10-27 Wisconsin Alumni Research Foundation Field controlled axial flux permanent magnet electrical machine
JP2007143365A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Keun Yang Industrial Co Ltd 交流モータステータ構造
FR2894403A1 (fr) * 2005-12-02 2007-06-08 Leroy Somer Moteurs Machine electrique tournante a ondulations de couple reduites
JP2007215311A (ja) 2006-02-09 2007-08-23 Nissan Motor Co Ltd インホイールモータの冷却装置、冷却方法および冷却装置つき車両
KR101375431B1 (ko) * 2006-03-10 2014-03-17 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 회전기, 본드 자석, 마그넷 롤 및 페라이트 소결 자석의 제조 방법
GB0610933D0 (en) * 2006-06-02 2006-07-12 Nexxtdrive Ltd Electric machine
US7445067B2 (en) 2006-08-31 2008-11-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric wheel motor assembly
WO2008032430A1 (fr) 2006-09-13 2008-03-20 Ntn Corporation Dispositif à coussinet magnétique intégré à un moteur
JP2008079397A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd 可変エアギャップ式回転電機
US20080099258A1 (en) 2006-10-26 2008-05-01 Berhan Michael T Vented sealed housing assembly for vehicle powertrain
JP2008131684A (ja) 2006-11-16 2008-06-05 Fujitsu General Ltd 電動機の駆動システム
KR100870738B1 (ko) 2007-01-25 2008-11-26 태창엔이티 주식회사 에이에프피엠 코어리스형 멀티 발전기 및 모터
FR2911917B1 (fr) 2007-01-31 2013-05-17 Hispano Suiza Sa Architecture distribuee de demarreur-generateur de turbine a gaz
GB0902394D0 (en) 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Electric machine- cooling
GB0902393D0 (en) 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Elaectric machine - modular
GB0902390D0 (en) * 2009-02-13 2009-04-01 Isis Innovation Electric machine - flux
GB0906284D0 (en) 2009-04-14 2009-05-20 Isis Innovation Electric machine-evaporative cooling
JP5502463B2 (ja) * 2009-12-28 2014-05-28 株式会社日立産機システム アキシャルギャップ型回転電機及びそれに用いるロータ
JP5366017B2 (ja) 2010-03-02 2013-12-11 株式会社デンソー 車両用報知システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1543042A (zh) * 2003-02-26 2004-11-03 ��ʿͨ�����ɷ����޹�˾ 轴向空隙型电动机
CN1641978A (zh) * 2003-12-24 2005-07-20 富士通将军股份有限公司 轴向间隙型电动机
CN1901327A (zh) * 2005-07-21 2007-01-24 日产自动车株式会社 电动发电机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-224054A 2005.08.18
JP特开平11-178310A 1999.07.02

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103647420A (zh) * 2009-02-13 2014-03-19 Isis创新有限公司 电机
WO2020073804A1 (zh) * 2018-10-09 2020-04-16 深圳市善象智能科技企业(有限合伙) 方向性硅钢片轴向磁场电动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN102396138A (zh) 2012-03-28
CN103647420A (zh) 2014-03-19
EP2396874A2 (en) 2011-12-21
GB2468019B (en) 2014-06-11
GB201002407D0 (en) 2010-03-31
US20110309694A1 (en) 2011-12-22
JP2012518378A (ja) 2012-08-09
WO2010092403A2 (en) 2010-08-19
US9071117B2 (en) 2015-06-30
GB2468019A (en) 2010-08-25
WO2010092403A3 (en) 2011-06-23
GB0902390D0 (en) 2009-04-01

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